Hemijski Zakoni i Pojmovi, 2010-11 (2)

  • Published on
    26-Jun-2015

  • View
    2.215

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

<p>HEMIJSKI ZAKONI I POJMOVI</p> <p>HEMIJA je nauka o materiji i njenim promenama. Masa i energija su dva glavna vida materije. Masa i energija mogu da menjaju oblike i da prelaze iz jednog vida u drugi, ali ni masa ni energija ne mogu biti ni unitene, niti ni iz ega stvorene.</p> <p>1</p> <p>Dve vrste promena: Fizike promene - do promene stanja materije (agregatna stanja)</p> <p> Hemijske promene - do promene sastava materije </p> <p>C + O2 CO2 + x kJ 2 HgO 2 Hg + O2 narandast siv potpomae gorenjeT</p> <p>OBLICI MATERIJE U HEMIJIMATERIJA</p> <p>fiziko odvajanje</p> <p>iste supstance(stalan sastav) jedinjenja elementi hemijskim reakcijama</p> <p>smee(promenljiv sastav) homogene smee iste osobine unutar smee heterogene smee dve ili vie faza</p> <p>2</p> <p>HEMIJSKI ELEMENT Danas - 117 hemijskih elemenata</p> <p>94 prirodnih elemenata</p> <p>23 vetaki dobijenih</p> <p>Element sa rednim brojem 118 je sintetisan (dok 117 nije). Hemijski element je supstanca koja sadri atome samo jedne atomske vrste, odnosno atome istog rednog broja.</p> <p>HEMIJSKO JEDINJENJE Hemijsko jedinjenje je sloena supstanca, nastala od dva ili vie elemenata, koji su meusobno vezani hemijskim vezama u tano odreenom odnosu.</p> <p>Na metal</p> <p>i</p> <p>Cl2 zelenkast gas</p> <p>NaCl - nema metalne osobine - nije zelena - nije gasovita to je - kristalna, bela supstanca</p> <p>3</p> <p>SMEA Smea je sastavljena od dve ili vie komponenti koje su samo mehaniki izmeane u sasvim proizvoljnim odnosima. Homogene Heterogene</p> <p>- iste osobine u svim delovima - so u vodi, eer u vodi</p> <p>- razliite osobine u pojedinim delovima - led u vodi</p> <p>Smea koja se sastoji iz Fe i S i razdvajanje te smee</p> <p>4</p> <p>HEMIJSKI SIMBOLI, FORMULE I JEDNAINE Hemijski simboli Bercelijus - 1813. Element natrijum kalijum gvoe bakar srebro Simbol Na K Fe Cu Ag Latinski naziv Natrium Kalium Ferrum Cuprum Argentum</p> <p>Ako nazivi dva ili vie elemenata poinju istim slovom H hydrogenium He helium N nitrogenium Ne neon O oxigenium Os osmium</p> <p>Simbol hemijskog elementa oznaava: 1. skraeno ime hemijskog elementa 2. jedan atom datog elementa 3. jedan mol atoma datog elementa koji sadri 6,022 1023 atoma</p> <p>5</p> <p>Hemijske formule - za predstavljanje sastava molekula - krai naziv jedinjenja H2 H2 S HNO3 Primer voda se moe predstaviti u tri sveta</p> <p>Hemijske formule: - kvalitativni sastav - kvantitativni sastav</p> <p>H2SO4</p> <p>Hemijska formula moe biti: - molekulska (pokazuje stalan sastav Na2SiO3, HNO3) - empirijska (ne pokazuje stalan sastav)</p> <p>6</p> <p>Hemijska formula (ili formulska jedinka) predstavlja: 1. skraeno ime hemijskog jedinjenja 2. jedan molekul hemijskog jedinjenja 3. jedan mol molekul hemijskog jedinjenja koji sadri 6,022 1023 molekula.</p> <p>Hemijske jednaine Prikazuju hemijske reakcije pomou hemijskih formula. REAKTANTI PROIZVODI REAKCIJE</p> <p>razliite osobine 2 H2 + O2 2 H2O - tena - niti gori, niti podrava gorenje, ve ga spreava</p> <p>- gas - lako gori</p> <p>- gas - podrava gorenje</p> <p>7</p> <p>Hemijska jednaina daje taan, kvantitativan odnos svih uesnika u reakciji (zakon o odranju mase) pa se jo naziva i stehiometrijska jednaina. 3 Ca(OH)2 + 2 H3PO4 Ca3(PO4)2 + 6 H2O 5 mola 418 grama 7 mola 418 grama</p> <p>Uzroci hemijskih reakcija: nastajanje lako isparljivog jedinjenja nastajanje slabo disosovanog jedinjenja nastajanje slabo rastvornog jedinjenja oksidoredukcija</p> <p>8</p> <p>Energetske promene u hemijskim reakcijama Egzotermna H2(g) + O2(g) H2O(l) H2(g) + O2(g) H2O(g) Vana su agregatna stanja. Endotermna N2(g) + O2(g) 2 NO(g) rH = +180 kJ/mol rH = -285,8 kJ/mol rH = -241,8 kJ/mol</p> <p>Hemijske reakcije zavisno od toplotnih efekata - izuava ih termohemija: - egzotermne - endotermne Za osobine sistema i promene u njemu potrebne su termodinamike funkcije stanja: - entalpija, H - entropija, S Entalpija: - karakterie energiju sistema na stalnom pritisku i temperaturi - entalpija reakcije rH, je toplota koja se oslobodi ili vezuje pri hemijskoj reakciji</p> <p>9</p> <p>HESOV ZAKON Toplota hemijske reakcije, koja se odigrava pri stalnom pritisku, ne zavisi od puta kojim se reakcija odigrava, ve zavisi samo od poetnog i krajnjeg stanja sistema. Za izraunavanje promena entalpije sistema koje se teko eksperimentalno odreuju: odreivanje energije kristalne reetke entalpija rastvaranja i hidratacije</p> <p>Entropija: - predstavlja meru neureenosti sistema i zavisi samo od temperature i pritiska Promena entropije S, iskazuje promenu ureenosti sistema. Za predvianje spontanosti reakcije potrebno je poznavati: promenu energije sistema, koju pokazuje promena entalpije rH promenu ureenosti sistema, koju pokazuje promena entropije S</p> <p>10</p> <p>OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI 1. Zakon o odranju mase -Lavoazijeov zakonZbir masa supstanci koje stupaju u hemijsku reakciju jednak je zbiru masa supstanci koje nastaju kao proizvod te reakcije. </p> <p>4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O 4 azota 4 azota 12 vodonika 12 vodonika 10 kiseonika 10 kiseonika</p> <p>Nepromenjen odnos masa.</p> <p>11</p> <p>2. Zakon stalnih odnosa masa -Prustov zakonAtomi elemenata se jedine u hemijsko jedinjenje u stalnom odnosu masa Sastav hemijskog jedinjenja je stalan, bez obzira na koji je nain nastalo </p> <p> H2 O 2 H2 + O2 2 H2O 4 g : 32 g 36 g / :4 1g : 8g 9g</p> <p>4 grama H2 + 4 grama O2</p> <p>?</p> <p>1 g (H2)..8 g (O2) x g (H2). 4 g (O2) x = 0,5 g (H2) se jedini sa 4 g O2 4 g 0,5 g = 3,5 g (H2) u viku 0,5 g (H2) + 4 g (O2) 4,5 g (H2O)</p> <p>12</p> <p>ematski ovaj Zakon se moe prikazati na primeru metana, CH4</p> <p>3. Zakon umnoenih odnosa masa -Daltonov zakonAko dva ista elementa grade vei broj razliitih jedinjenja, na stalnu masu jednog elementa dolaze razliite mase drugog elementa, a te razliite mase stoje u odnosu malih celih brojeva Najei primeri su oksidi CrO Cr2O3 CrO3 52 g : 16 g 104 g : 48 g /:2 52 g : 48 g 52 g : 16 g /:16 52 g : 24 g /:16 52 g : 48 g /:16 stalna masa 1 /2 1,5 /2 3 /2 2 3 6</p> <p>13</p> <p>4. Zakon spojnih masa -Rihterovo praviloMase dveju supstanci koje reaguju bez ostatka sa jednakom masom neke tree supstance su meusobno ekvivalentne Primer: CH4 12 g C : 4 g H /:4 3gC:1gH H2 O 2 g H : 16 g O /:2 1gH:8g</p> <p>Odnos Odnos ekvivalentnih 3 : 1 ekvivalentnih 1 : 8 masa C i H E(C) : E(H) masa H i O E(H) : E(O)</p> <p>Na osnovu ovog zakona mase ugljenika (3 grama) i kiseonika (8 grama) su ekvivalentne i u tom odnosu su zastupljene u odgovarajuem oksidu ugljenika (CO2).</p> <p>CO2 12 g C : 32 g O 3gC:8gO E(C) : E(O) /:4</p> <p>14</p> <p>Daltonova atomska teorija ine je etiri postulata: 1. Atomi su najsitnije estice elementa, koje mogu sudelovati u hemijskoj reakciji i nevidljivi su</p> <p>2. Atomi jednog istog elementa imaju jednake mase</p> <p>3. Atomi razliitih elemenata imaju razliite osobine i razliiti su po masi</p> <p>4. Hemijska jedinjenja nastaju spajanjem atoma odreenih elemenata (sloeni atomi) </p> <p>15</p> <p>Zakon stalnih zapreminskih odnosa -Gej-Lisakov zakon2 H2 + O2 2 H2O 2 dm3 vodonika + 1 dm3 kiseonika 2 dm3 vodena pare 2 : 1 : 2Zapremine</p> <p>gasovitih supstanci koje meusobno reaguju ili nastaju u hemijskoj reakciji, merene pod istim uslovima, odnose se kao mali celi brojevi . </p> <p>Avogadrov zakon Po njemu su najmanje estice gasa, grupe malog broja atoma, koje je nazvao molekulama. Jednake zapremine razliitih gasova, pod istim uslovima (P i T) sadre isti broj molekula. H2 + Cl2 2 HCl 1 (H2) + 1 dm3 (Cl2) 2 dm3 (HCl) N molekula (H2) + N molekula (Cl2) 2 N molekula HCl dm3 1 molekul H2 + 1 molekul Cl2 2 molekula HCl 1V 1V 2V + H2 Cl2 HCl</p> <p>16</p> <p>Standardna molarna zapremina, Vm, i P = 101,3 kPa iznosi 22,4 dm3/mol.</p> <p>i pri T = 273 K</p> <p> mol bilo kog gasa pod normalnim uslovima zauzima zapreminu 22,4 dm3</p> <p>Vm = Vm = 22,4 dm3 1 mol, T = 273 K, P = 101,3 kPa</p> <p>RELATIVNA ATOMSKA MASA Ar broj koji pokazuje koliko je puta prosena masa atoma elementa vea od 1/12 mase atoma izotopa ugljenika 12C Ar(x) = ma(x)/(1/12)ma(12C)</p> <p>Ar nisu celi brojevi, zbog pojave izotopa. Ar je neimenovan broj. Ar(H) = 1,00794 Ar(O) = 15,99</p> <p>17</p> <p>RELATIVNA MOLEKULSKA MASA Mr Relativna molekulska masa je neimenovan broj koji pokazuje koliko je puta masa nekog molekula vea od 1/12 mase izotopa ugljenika 12C. Mr(H2O) = 2Ar(H) + Ar(O) Mr(H2O) = 21 + 16 Mr(H2O) = 18</p> <p>Mr se odnosi i na jonska jedinjenja iako ona ne sadre molekule. Mr(CaCl2) = Ar(Ca) + 2Ar(Cl) Mr(CaCl2) = 40 + 235,5 Mr(CaCl2) = 111</p> <p>18</p> <p>MOL I MOLARNA MASA Koliinu supstance n Jedinica - mol. Mol je ona koliina supstance koja sadri onoliko elementarnih estica koliko se nalazi atoma u 12 grama ugljenikovog izotopa 12C. estice - atomi, molekuli, joni i elektroni. Broj estica iznosi - mol molekula - mol atoma - mol jona NA = 6,0221023 Avogadrov broj</p> <p> 6,0221023 molekula 6,0221023 atoma 6,0221023 jona</p> <p>Molarna (molska) masa M je masa jednog mola izraena u gramima molarna masa atoma Ar(N) = 14 M(N) = 14 g/mol molarna masa molekula Mr(NH3) = 17 M(NH3) = 17 g/mol</p> <p>19</p> <p>n= M</p> <p>m</p> <p>n=</p> <p>N NA</p> <p>1 mol atom H 6,0221023 atoma H M(H) = 1,008 g/mol</p> <p>1 mol molekul H2 6,0221023 molekula H2 M(H2) = 2,016 g/mol</p> <p>20</p>